Paggamot para sa matinding porosity sa cylindrical tubular sand cores sa panahon ng paggawa ng ductile iron parts gamit ang green sand molding technology

Ngayon ay susuriin natin ang isang kaso ng mga depekto sa porosity na nagaganap sa coated sand core ng isang ductile iron component. Ang materyal ay GGG40, na ginawa gamit ang isang patayong linya ng produksyon.

Dahil sa solidong lugar sa ibabang bahagi ng sand core ng casting, mahirap maubos ang gas sa loob ng round tube ng casting. Samakatuwid, ang gas na nabuo ng sand core ay "nakulong" sa panghuling solidification area (hot spot) sa loob ng casting sa panahon ng proseso ng solidification ng molten iron, at hindi maaaring ma-discharge nang maayos. Ang mga sumusunod ay mga detalyadong dahilan para sa pagbuo at sistematikong mga solusyon:

Core cause analysis: Ang peak gas emission ng sand core ay hindi tumutugma sa timing ng solidification ng molten iron. Kapag ang pinahiran na buhangin core ay nakatagpo ng mataas na temperatura na tinunaw na bakal, ang resin binder ay mabilis na masusunog at mabulok, na magbubunga ng malaking halaga ng gas. Kung ang mga gas na ito ay hindi mapapalabas ng maayos, sila ay sasalakayin ang tinunaw na bakal at bubuo ng mga pores sa huling solidified na ibabaw.

Solusyon:

1. I-optimize ang sand core mismo (pinaka-mahalaga!): bawasan ang pagbuo ng gas ng sand core: suriin ang tatak at modelo ng coated sand na iyong ginagamit. Inirerekomenda na lumipat sa mababang paglabas ng gas na pinahiran ng buhangin, na karaniwang gumagamit ng mababang paglabas ng gas resin at curing agent. Pahusayin ang breathability ng sand core: Makipag-ugnayan sa supplier na pinahiran ng buhangin upang naaangkop na bawasan ang mga kinakailangan sa lakas ng sand core. Ang labis na lakas ay nangangahulugan na mayroong isang malaking halaga ng dagta na idinagdag at isang mataas na henerasyon ng gas. Ang mas mababa ang lakas, mas mabuti, habang natutugunan ang mga kinakailangan para sa pag-istilo at paghahagis. Suriin kung ang compactness ng sand core ay masyadong mataas. Kapag gumagawa ng core, ang presyon ng sand injection ay hindi dapat masyadong mataas upang maiwasan ang sand core na maging sobrang siksik. Tiyakin ang makinis na tambutso ng mga buhangin: Kapag gumagawa ng mga buhangin, dapat gawin ang mga tambutso! Para sa maliit na core na ito na may diameter na 3cm, maraming maliliit na butas ng tambutso ang maaaring mabutas sa gitna ng sand core gamit ang ventilation needle, o maaaring gamitin ang mga pre embedded na wax thread upang matunaw at bumuo ng mga exhaust channel sa pagbuhos. Suriin ang fit clearance ng sand core head upang matiyak na ang exhaust channel sa core head ay makinis at hindi nakaharang, na nagpapahintulot sa gas na makatakas nang maayos sa core head at papunta sa molde o sand exhaust system.

2. Solidification sequence at gas trap: Ang ductile iron ay may paste na parang solidification na katangian, at ang interior ay nananatiling likido sa loob ng mahabang panahon pagkatapos mabuo ang shell. Ang kapal ng pader ng paghahagis ay pare-pareho, ngunit ang gitnang lugar ng panloob na pader ay ang panghuling solidification zone. Ang gas na hindi mapapalabas ay bumubuo ng mataas na presyon sa loob ng lukab ng amag, at sa mahinang sandali kapag ang ibabaw ng nilusaw na bakal na crust o nagsisimulang tumigas (karaniwan ay ang panloob na dingding ng gitna at itaas na bahagi), sinasalakay nito ang metal na nasa likidong estado pa rin. Dahil sa pagpapalawak at solidification pressure ng graphite, ang mga gas na ito ay kalaunan ay "naka-lock" sa huling lugar ng solidification, na bumubuo ng mga subcutaneous pores o invasive pores.

3. Ang mga kemikal na katangian ng molten iron ay nagpapalala sa sitwasyon: ang labis na natitirang magnesium (Mg) na nilalaman ay maaaring magpapataas ng tensyon sa ibabaw ng tinunaw na bakal, na ginagawang mas mahirap para sa mga lumulutang na bula na lumutang at makatakas. Ang iron liquid oxidation (mataas na oxygen content) o hindi kumpletong furnace charge (kalawang, mantsa ng langis) ay magpapataas ng tendensya ng self precipitated pores, na bumubuo ng matitinding pores kasama ng mga invasive na gas.

2、 Ang mga sistematikong solusyon ay dapat imbestigahan at subukan sa pagkakasunud-sunod mula sa pangunahin hanggang sa pangalawa:

1. Sand core optimization (ang pinakadirekta at epektibong panukala) upang bawasan ang pagbuo ng gas: Kaagad makipag-ugnayan sa supplier ng coated sand at lumipat sa low gas coated sand. Ang materyal na ito ay partikular na idinisenyo upang malutas ang mga naturang problema sa pamamagitan ng paggamit ng mga espesyal na resin at additives upang mabawasan ang pagbuo ng gas at maantala ang pagbuo ng peak gas. Tiyakin na ang tambutso ng sand core ay ganap na walang harang (napakahalaga!): Para sa mga sand core na may diameter na 30mm, isang exhaust system ay dapat na naka-install sa panahon ng proseso ng paggawa ng core. Pinakamahusay na paraan: Gumamit ng pre embedded exhaust wax wire. Ang isa o higit pang mga wire ng wax ay naka-embed sa panahon ng proseso ng paggawa ng core, at ang mga wire ng wax ay natutunaw sa panahon ng pag-cast, na bumubuo ng isang perpektong channel ng tambutso. Simpleng paraan: Magpasok ng butas ng vent sa (o malapit) sa gitna ng sand core o gamit ang ventilation needle. Tiyaking nakakonekta ang mga channel na ito sa core head. I-optimize ang core design: Suriin ang posisyon ng core sa molde upang matiyak na ang agwat sa pagitan ng core at sand mold ay hindi maaaring ganap na selyado pagkatapos mailagay ang sand core, na siyang huling channel para makatakas ang gas sa labas ng amag. Kung kinakailangan, ang agwat sa pagitan ng mga pangunahing ulo ay maaaring tumaas o ang mga espesyal na puwang ng tambutso ay maaaring gawin.

2. Pag-optimize ng proseso (pagsasaayos ng interaksyon sa pagitan ng nilusaw na bakal at buhangin core) para tumaas ang temperatura ng pagbuhos: Ito ang pinakamabilis at pinakamabisang pansamantalang panukala sa site. Ang naaangkop na pagtaas ng temperatura ng pagbuhos (tulad ng 1380 ° C → 1400-1420 ° C) ay maaaring pahabain ang oras para manatiling likido ang tinunaw na bakal at magbigay ng mas maraming oras para sa paglabas ng gas. Gawing mas mabilis ang ibabaw ng sand core sinter upang makabuo ng isang "vitrified" hard shell, na pumipigil sa malalim na resin mula sa patuloy na pagbuga ng gas. Pansin: Ang sobrang temperatura ay maaaring magdulot ng iba pang mga problema (tulad ng pagdikit ng buhangin), at kailangang makahanap ng equilibrium point. Pabilisin ang bilis ng pagbuhos: paikliin ang oras ng pagpuno habang iniiwasan ang kaguluhan. Ang mabilis na itinatag na static na presyon ng metal ay maaaring mas mahusay na sugpuin ang pagsalakay ng gas at kumpletong tambutso bago ang mas mababang solidification. Tiyaking maayos ang pagbuhos: Mag-ampon ng bottom pouring system para maiwasan ang direktang pag-flush ng sand core ng tinunaw na bakal, bawasan ang turbulence at curling. 3. Pag-smelting at iron liquid control (upang alisin ang mga problema sa sarili at maiwasan ang pagdaragdag ng insulto sa pinsala) mahigpit na kontrolin ang natitirang nilalaman ng magnesium: ang labis na Mg residue ay ang "catalyst" para sa mga pores. Tiyakin na ang natitirang nilalaman ng Mg pagkatapos ng paggamot sa spheroidization ay kinokontrol sa loob ng mas mababang limitasyon na kinakailangan ng proseso (tulad ng 0.03% -0.04%), at hindi dapat masyadong mataas. Gumamit ng malinis na mga materyales sa furnace: Tanggalin ang scrap steel at mga recycled na materyales na may matinding kalawang at mantsa ng langis, at pigilan ang kanilang pagkabulok upang makagawa ng [H], [O], at CO na mga gas. Alisin nang husto ang slag: Bago ang paggamot at pagbuhos ng spheroidization, ang slag ay dapat na maalis nang husto upang maiwasan ang paggulong ng slag sa lukab ng amag.

Buod at mga rekomendasyon sa priyoridad ng pagkilos

1. Unang priyoridad (kaagad na inspeksyon): Suriin kung ang sand core ay may exhaust duct! Kung hindi, ito ang problema na dapat lutasin muna. Subukang magbaon ng mga thread ng wax o magtali ng mga butas sa bentilasyon.

2. Pangalawang priyoridad (mabilis na pagsubok): Taasan ang temperatura ng pagbuhos ng 20-30 ° C at obserbahan ang pagpapabuti ng porosity. Kung ang epekto ay makabuluhan, ito ay malakas na tumuturo sa problema ng pagbuo ng gas sa buhangin core.

3. Pangatlong priyoridad (pakikipag-ugnayan sa mga supplier): Humiling ng mababang paglabas ng gas na pinahiran ng mga sample ng buhangin para sa paghahambing na pagsubok, na kadalasan ang susi sa paglutas ng problema.

4. Pang-apat na priyoridad (detection at recording): Suriin ang natitirang Mg content sa iron liquid pagkatapos ng spheroidization upang matiyak na ito ay nasa loob ng makatwirang mababang hanay.